Jaké vlastnosti by měl mít kartáč pro obnovování zalité struktury?

Jaké vlastnosti by měl mít kartáč pro obnovování zalité struktury?

 

V úvodním obecném článku jsme si řekli, že to musí být každopádně ruční kartáč, nikoli rotační… Lineární pohyb, kontrola přítlaku, dlouhé táhlé pohyby!

 

Pokud to ale s profesionálním servisem myslíme opravdu vážně, pak nám musí být jasné, že to rozhodně nemůže být jeden kartáč! Ano, bude to rozhodně celá sada kartáčů.

 

První parametr, který bude definovat jednu z vlastností našeho správného kartáče pro obnovu struktury je tvrdost kluzného vosku. Nechme zatím zcela stranou všechny prášky, urychlovače, aditiva, roztoky a mluvme pouze a jenom o za tepla aplikovaném uhlovodíkovém kluzném vosku, který však může být doplněn různými aditivy.

 

Tvrdost kluzného vosku je primárně dána délkou molekulárního uhlovodíkového řetězce, který tvoří jeho základ. Zde platí velmi jednoduché pravidlo: čím kratší molekulární řetězec, tím měkčí vosk, a naopak čím delší molekulární řetězec, tím delší vosk. 

 

Co z toho vyplývá? Měkčí vosky penetrují do skluznice o něco lépe, tvrdší vosky o něco hůře! Kratší řetězec se jaksi lépe „směstná“ v mezimolekulárním prostoru mezi extrémně dlouhými molekulárními řetězci UHMWPE. Na druhou stranu delší řetězce tvrdého kluzného vosku se lépe „zapletou“ do molekulární struktury skluznice, tedy i přesto, že tvrdé vosky penetrují do skluznice o něco mělčeji, lépe drží!

 

Co z toho vyplývá pro naši první vlastnost kartáče a pro naše první doporučení, jak obnovovat zalitou strukturu?

 

Kartáč pro obnovení struktury zalité tvrdým voskem musí mít sice jemný vlas (malý průměr jednotlivých vlasů), ale vlas by měl být o něco kratší, aby kartáč byl celkově o něco tvrdší, a bylo možné na něj o něco více tlačit, protože tvrdému vosku se 1) jednak z jemné struktury nebude chtít (jemný vlast proto, aby se dostal do jemné struktury a krátký vlas, aby umožnil přenést větší sílu a tlak) 2) jednak víme, že díky lepšímu propletení delších řetězců vosku s extrémně dlouhými řetězci UHMWPE vosk lépe drží, takže i lépe snese větší tlak.

 

Takže první vlastnost kartáče pro tvrdé vosky je jemný krátký vlas. První doporučení pro obnovování struktury zalité tvrdými vosky je vyšší tlak na kartáč.

 

Kartáč pro obnovení struktury zalité měkkým voskem by měl mít o něco hrubší vlas (tedy o něco větší průměr jednotlivých vlasů), ale vlas by měl být zároveň o něco delší. Měkké vosky – tedy vosky, které o něco lépe penetrují, ale o něco hůře drží – se totiž zpravidla aplikují na vlhké či mokré podmínky, kde struktura bývá hrubší (proto si můžeme dovolit o něco silnější vlas, díky kterému se kartáč tak rychle nezanáší odstraněným voskem). Delší vlas pak zajistí, že o něco silnější vlasy mohou šáhnout do hlubší struktury (hrubší struktura se automaticky rovná hlubší struktura). Delší vlas nás pak také tak trochu hlídá, abychom méně tlačili, protože když začneme tlačit moc, začne se prohýbat, a protože měkčí vosky s kratším řetězcem drží ve skluznici o něco hůře, je při obnovování zalité struktury nutné o něco méně tlačit!

 

Takže první vlastnost kartáče pro měkké vosky je o něco hrubší a delší vlas. První doporučení pro obnovování struktury zalité měkkými vosky je menší tlak na kartáč.

 

Druhý parametr, který bude definovat další z vlastností našeho správného kartáče pro obnovu struktury, je materiál skluznice.

 

Materiál skluznice pak ovlivňuje dva parametry, které jsou velmi důležité pro volbu správného kartáče pro obnovu struktury. Chemickou reakci mezi kartáčem a materiálem skluznice, byť zde zprostředkovanou voskem. Tvrdost kartáče ve vztahu k tvrdosti základního materiálu skluznice, byť opět zprostředkovanou voskem.

 

Chemická reakce mezi kartáčem a materiálem se zdá být důležitější, než by se na první dojem mohlo zdát. Pro obnovu zalité struktury se nejběžněji používají mosazné / bronzové / měděné nebo jemné ocelové kartáče.

 

Dlouho jsem byl osobně přesvědčen, že nejvhodnější jsou mosazné nebo bronzové kartáče, které jsou dostatečně jemné, ale zároveň dostatečně tuhé, aby na straně jedné odstranily vosk ze zalité struktury a na straně druhé nepoškodily zásadně provazby mezi voskem a skluznicí primárně ve flokati-koberci.

 

Bohužel se ale ukazuje, že měď – jako základní prvek mosazných / bronzových a měděných kartáčů – vyvolává na povrchu UHMWPE, tedy základního materiálu, reakci způsobující silnou oxidaci povrchu skluznice. Na povrchu skluznice se mohou tvořit tzv. volné radikály v důsledku porušení molekulárních chemických vazeb UHMWPE.

I přesto, že při obnovování zalité struktury se mezi povrchem kartáče a vlastním povrchem skluznice nachází vosk, je pravděpodobně lepší se komplikacím vyplývajícím ze zvýšené oxidace povrchu skluznice po kontaktu s mědí vyhnout.

 

Jako další materiál se nabízí nylon, tedy materiál, který se může přidávat do základního materiálu skluznice pro zlepšení celkových vlastností. Kontakt nylonu se povrchem skluznice je chemicky neutrální. Bohužel konce nylonových vlásků jsou oblé, a i tvrdší nylonový kartáč se bohužel zpravidla nedostane do vnitřních částí zalité struktury a je tedy pro obnovu zalité struktury nevhodný.

 

Jako nejvhodnější materiál kartáče pro obnovování voskem zalité struktury se jeví ocelový kartáč s jemným vlasem. U měkkých uhlovodíkových vosků s velmi krátkým molekulárním řetězcem by bylo možné testovat kartáče s vlasem z kančích štětin, které mají konce vlásků přirozeně zúžené a mají tedy výbornou prostupnost do zvláště jemné struktury. Zároveň jsou – např. ve srovnání s kartáčem z koňských žíní – relativně tuhé, ale zase výrazně měkčí než ocelový vlas. Kartáče s vlasem z kančích štětin navíc zabraňují tvorbě elektrostatického náboje.

 

Tvrdost skluznice ve vztahu k volbě správného kartáče je při aplikaci HC vosků spíše druhořadá, jelikož aplikovaný HC vosk tvrdost skluznice vždy pouze sníží. Běžná tvrdost skluznice závodních lyží s černou / transparentní i barevnou skluznicí se udává v rozmezí 62 až 65 shore D, zatímco nejtvrdší kluzné vosky dosahují tvrdosti na cca 55 shore D, měkké kluzné vosky mohou mít i pouze cca 10 až 15 shore D.

Tvrdost skluznice začne být zajímavá ve chvíli, kdy – oproštěni od tezí výrobců vosků – se za podmínek tzv. hraničního režimu tření zaměříme na tři zásadní faktory, a to tvrdost skluznice, schopnost skluznice eliminovat či snižovat statický náboj a omezení oxidace povrchu vhodných ochranným prostředkem. Zde začne hrát správná volba kartáče pro vyladění struktury opět PRIM, ale tak daleko v naší osvětě přeci jen ještě nejsme 

 

Třetí parametr, který bude který bude definovat další z vlastností našeho správného kartáče pro obnovu struktury, je tvar skluznice, respektive tvar skluznice v různých částech lyže.

 

Ano, pro profesionální práci budeme potřebovat alespoň jeden vetší (delší a širší) kartáč pro plochy a jeden menší kartáč pro přechodové oblasti skluznice (žlábek, špička, patka atd.)

Čtvrtý parametr, který bude který bude definovat další z vlastností našeho správného kartáče pro obnovu struktury a který jsme ji nakously výše, je struktura, kterou obnovujeme.

 

Ano, mezi strukturami jsou obrovské rozdíly. Zvláště u hrubých a velmi hrubých struktur se ukazuje, že je nutné použít – alespoň pro úvodní = hrubovací fázi obnovování zalité struktury – hrubší či řidší kartáč, jelikož husté a jemné kartáče se velmi rychle zanáší odstraněným voskem. U jemných struktur musíme použít jemný kartáč hned od počátku. A u jemných struktur zalitých tvrdým voskem je obnova zalité struktury vždy velká alchymie!

 

Tak nám držím palce!

 

 

 

 

 

 

 

 

Proč bychom měli při obnovování zalité struktury používat výhradně ruční kartáče?

 Skluznice

 

Skluznice moderních závodních lyží je tvořena UHMWPE s různými aditivy, nejčastěji grafitem, naštěstí už nikoli fluorem, UHMWPE (polyetylén s ultra vysokou molekulární hmotností) je tvořen extrémně dlouhými molekulárními řetězci, tyto řetězce jsou v některých částech skluznice uspořádané či krystalické, v jiných částech amorfní či neuspořádané, pro příjem a navázání vosku jsou rozhodující oblasti amorfní či neuspořádané

 

Víme, že skluznice není pórovitá, jak se dříve věřilo, ale že příjem vosků do skluznice probíhá několika základními mechanismy:

 

1)    Hloubková aplikace = aplikace za tepla

 

Mezi etrémně dlouhými molekulárními řetězky UHMWPE, primárně v tzv. amorfních oblastech, jsou jakési drobné mezery či kavity (podobné volnému prostoru v míse se zamíchanými špagetami). Abychom však mohli molekuly kluzného vosku, dnes již opět molekuly uhlovodíků s různými aditivy do těchto mezimolekulárních kavit či mezer dostat, musíme systém – tedy molekulární řetězce skluznice a molekulární řetězce vosku – rozhýbat. Na straně nejdné musíme uvést vosk do kapalného nebo tekutého stavu, a to co nejblíže tzv. teplotě skápnutí, čímž se stanou molekulární řetězce vysoce mobilní a mohou jaksi „zatéct“ do mezimolekulárních kavit či mezer uvnitř UHMWPE. Na straně druhé musíme ale také rozpohybovat molekulární řetězce UHMWPE, čímž zvýšíme počet kavit a vytvoříme lepší podmínky pro „zatékání“ vosku. K oběma procesům = roztavení vosku a rozhýbání molekulárních řetězců materiálu skluznice potřebujeme teplo, ano, teplo žehličky. Jakmile začne UHMWPE a vosk opět chladnout = tuhnout, začnou se teplem rozhýbané řetězce UHMWPE opět „stahovat“ a uvězní mezi sebou molekuly vosku. Takovéto provazby mezi skluznicí a voskem vytvořené zažehlováním jsou tzv. hloubkové (údaje o skutečné hloubce penetrace vosku se hodně rozcházejí), ale víme,že takto vytvořené provazby jsou relativně stabilní = trvanlivé.

 

2)    Povrchová aplikace = aplikace za studena

 

Na povrchu skluznice vyčnívají volná zakončení molekulárních řetězců UHMWPE, které jsou sami o sobě flexibilní i bez přísunu tepla, jelikož to jsou volná zakončení. Tato volná zakončení existují sami o sobě, ale dle teorie prof. Schergeho je možné jejich množství a orientaci ovlivňovat správným kartáčováním. Vytvořením tzv. flokati-koberce v horní molekulární vrstvě skluznice zvýšíme nejenom schopnost přijímat vosk, nýbrž zlepšíme i nasměrování těchto volných zakončení či chloupků, což se pozitivně odrazí v kluzných vlastnostech. 

 

Právě v této povrchové vrstvičce o tloušťce namo-metrů se provazují za studena aplikované vosky. Smateriálem skluznice se vosky provazují na molekulární úrovni na základě podobných mechanismů, s ohledem na tloušťku této povrchové vrstvyčky a relativně slabé mezimolekulární síly, kterými jsou molekulární řetězceskluznice a vosku provázány (tzv. van der Waalschen síly), je odolnost této vrstvičky vůči abrazi velmi malá.

 

Jak to souvisí s kartáčováním a obnovováním zalité struktury?

 

Kartáčování pro flokati-koberec

 

Jak jsme uvedli výše, tzv. flokati-koberec ovlivňujeme nebo přímo tvoříme vhodným kartáčováním. Musí být použit ocelový kartáč s dlouhým jemným vlasem. Kartáčování musí probíhat výhradně ve směru jízdy – od špičky k patce a musí být prováděno dlouhými táhlými pohyby se spíše větším přítlakem (míra přítlaku se však odvozuje od tvrdosti skluznice). Hroty či háčky na konci jednotlivých vlásků kartáče umí šáhnou do mezimolekulárního prostoru UHMWPE a vytvářet další / urovnávat existující volná zakončení molekulárních řetězců. Kartáčování pro vytvoření flokati-koberce se vytváří neprodleně před aplikací vosku.

 

Kartáčování pro mechanické čištění

 

Jak ale víme, musíme před aplikací vosku – za tepla i za studena – skluznici nejprve vyčistit, zbavit starých vosků, zoxidovaného UHMWPE, oživit, otevřít… Jak to děláme? Chemicky a mechanicky. K chemickému čištění používáme různé smývače, které nejsou zcela neproblematické, ale o tom někdy jindy. K mechanickému čištění pak používáme opět kartáč. Zpravidla ocelový či mosazný či bronzový.

Ano, a právě kartáč používaný k mechanickému čištění skluznice před aplikací nového vosku umí opět „sáhnout“ svými vlásky až do mezimolekulárních kavit či mezer mezi jednotlivými řetězci, ze kterých umí vytáhnout zbytky starého vosku. Z povrchu pak umí odstranit zoxidovaná zakončení molekulárních zakončení UHMWPE.

K tomuto účelu je vhodný rotační kartáč, za mě ale vždy jemný s dlouhým vlasem, čím jemnější vlas, tím lepší „prostupnost“ do hlubokých částí skluznice. Hrubší ocelové kartáče pak slouží k odstraňování zoxidovaného materiálu na povrchu.

 

Kartáčování pro odstraňování zalité struktury

 

Skluznici jsme vyčistili chemicky a mechanicky – hrubším rotačním ocelovým kartáčem jsme odstranili zoxidované části na povrchu, jemným rotačním ocelovým kartáčem s dlouhým vlasem jsme ze skluznice „vytáhli“ zbytky vosku a nečistot. Aplikovali jsme vhodnou manuální strukturu (chystáme lyže na mokré podmínky, tak můžeme aplikovat manuální struktury). Ručním ocelovým kartáčem s dlouhým vlasem jsme na povrchu skluznice vytvořili flokati-koberec. Skluznici jsme otřeli a aplikovali jsme (nejlépe v tuhém stavu) uhlovodíkový kluzný vosk, který jsme následně vhodnou teplotou zažehlili. Po vychladnutí při pokojové teplotě (výjimku tvoří kluzné vosky s velmi krátkým molekulárním řetězcem = extra měkké kluzné vosky, které je třeba před odstraňováním přebytečného vosku lehce schladit, aby se nemazaly) jsme plošnými a tvarovými škrabkami odstranili přebytečný vosk z plochy a ze žlábku (nejprve ze žlábku, následně z plochy), vždy pouze ve směru jízdy dlouhými táhlými pohyby. Tak a teď musíme uvolnit zalitou strukturu. Čím komplexnější struktura a čím tvrdší vosk, tím větší problém.

 

Kdo v tuto chvíli vezme do ruky rotační kartáč, ztratí veškerou kontrolu nad následným děním. Nemá šanci odhadnout, jestli vlasy rotačního kartáče obnoví „pouze“ zalitou strukturu, nebo zároveň „rozmašlují“ flokati-koberec, nebo ještě hůř „šáhnou“ i do kavit v mezimolekulárním prostoru mezi řetězci UHMWPE. Kartáč se točí moc rychle, vlasy obíhají kružnici, nikoli linku, ruční vrtačka s kartáčem je moc těžká na to, abyste odhadli správný tlak.

 

NEMÁTE ŽÁDNOU ŠANCI PROCES KARTÁČOVÁNÍ KONTROLOVAT.

 

Netvrdím, že použití ručního kartáče pro obnovování zalité struktury od přebytečného vosku je vše-spásné. To určitě ne, ale máte větší šanci, že se to povede, nebo jinak, máte nějakou šanci, že se to povede. U rotačního kartáče nemáte prakticky žádnou šanci!

 

U ručního kartáče opisují vlasy lineární křivku – základ pro správné nasměrování vlásků skluznice, díky přímému kontaktu můžete regulovat dobře tlak, díky dlouhým a táhlým pohybům máte šanci odstranit přebytečný vosk ze zalité struktury a zachovat jak vytvořené molekulární provazby na povrchu skluznice (flokati-koberec), tak uvnitř skluznice (molekuly vosku uvízlé v kavitách mezi řetězci UHMWPE).

 

Je to trochu pracnější, ale šance na dobrý výsledek je větší! A navíc, byly to Vaše ruce, co tvořily ten zázrak na skluznici!

 

Příště si zamyslíme nad tím, jaké by ten ruční kartáč pro obnovení struktury měl mít parametry…

 

 

 

Jak fungují struktury - teorie abraze

Druhá zásadní teorie objasňující podmínky tření v tzv. hraničním režimu staví do středu zájmu oděr a tvrdost, sníh a led.

 

Provádět laboratorní i polní zkoušky na sněhu je s ohledem na jeho specifické vlastnosti, jako jsou extrémní proměnlivost, enormní tvarová a strukturní pestrost, velmi problematické. Proto se také velká část – zvláště laboratorních – výzkumů provádí na vzorcích ledu, a nikoli sněhu. Výsledky získané na ledu se následně aplikují na sníh.

 

Zdá se, že teorie třecího tepla vyvinutá v oblasti skluzu na ledu (zvláště v oblasti bruslení, závodního sáňkování či bobování) platí pro kontakt ledu s kovovou čepelí, v oblasti skluzu plastové lyže na sněhu však zásadně pokulhává.

 

I přesto, že sníh se skládá z drobných ledových zrnek či krystalů vzájemně provázaných a propojených, má sníh natolik specifické vlastnosti, že výsledky výzkumu prováděné na ledu se ukazují být pro sníh nepoužitelné.

 

Alespoň teorie abraze sněhových krystalů na tyto skutečnosti odkazuje. Teorie abraze sněhových krystalů postuluje, že při teplotách hluboko pod bodem mrazu se zvyšuje tvrdost, ale také křehkost jednotlivých sněhových krystalů či zrn. Jak víme z teorie třecího tepla, dochází v režimu tzv. hraničního tření k přímému kontaktu asperit na povrchu skluznice a sněhové pokrývky. V místě kontaktních bodů působí velký tlak a velké tření. Dle teorie abraze však nedochází k natavování mikroskopických kontaktních míst a k produkci vodního filmu, jak pro kontakt ledu s kovovou čepelí postuluje teorie třecího tepla, nýbrž k odlamování drobných částí křehkých sněhových krystalů či zrn, nebo k vylamování celých zrn ze sněhové mřížky.

 

 

Obrázek č. 1, snímky a) až d) ukazují postupné zvětšování kontaktních bodů a jejich spojování do větších ploch při skluzu UHMWPE na suchém jemnozrnném sněhu, snímek e) ukazuje výslednou kontaktní plochu: červeně orámována jsou zvětšená a abrazí zploštělá sněhová zrna, červené šipky označují odlomené části sněhových zrn, které se zcela integrovaly do porézních oblastí sněhové pokrývky, modré šipky pak ukazují částečně integrované odlomené části sněhových zrn, kde ještě neproběhl proces sintrace, hvězdička označuje vývoj konkrétního zrna v průběhu testu, zdroj: J. H. Lever et. col., Evidence that abrasion can govern snow kinetic friction, Journal of Glaciology, 2018

 

Pokud dochází k odlamování drobných částí sněhových krystalů vlivem tlaku a tření, vyplňují tyto odlomené části sněhových krystalů porézní oblasti sněhové pokrývky. Odlomené části sněhových krystalů, které vyplnily porézní oblasti sněhové pokrývky, jsou extrémně rychle integrovány bleskurychlými sitračními procesy, a to v řádu zlomků vteřin. Jakmile jsou integrovány do sněhové pokrývky, dochází k jejich uhlazování dále probíhajícím skluzem a třením.

 

Pokud dochází k vylamování celých zrn ze sněhové mřížky, umožňují vylomená sněhová zrnka valivé tření mezi oběma povrchy, a to do okamžiku, než dojde k jejich zatlačení do porézního povrchu sněhové pokrývky. Jakmile jsou vylomená sněhová zrna zatlačena do porézního povrchu, následují již proces odlamování.

 

Je přirozené, že oba procesy – jak proces odlamování drobných částí ze sněhových zrn, ukládání odlomených částí do porézních oblastí sněhové pokrývky, rychlá integrace a následné uhlazování, tak proces vylamování celých zrn, valivého tření s následným zamáčknutím do porézní oblasti sněhové pokrývky – probíhají paralelně. Předpokládá se, že čím nižší jsou teploty pod bodem mrazu a čím sušší, a tedy tvrdší a křehčí sníh je, tím více narůstá podíl vylamování celých krystalů či zrn.

 

Pokud dochází k vylamování jemnějších či hrubších zrn, které jsou již méně či více zaoblená, dochází bezprostředně k valivému tření. Pokud však dochází k vylamování málo transformovaných zrn až krystalů, pak je jízda na lyžích extrémně náročná. Každý z nás si jistě vybaví skřípající prašen hluboko pod nulou… I jízda na písku by byla pohodlnější 

 

A tady jsme se propracovali k druhému fenoménu, který určuje skluzné vlastnosti za podmínek tzv. hraničního režimu tření, a tím je tvrdost.

 

Tvrdost skluznice je konstantní. U závodních lyží bývá kolem 65 shore D. Tvrdost sněhu je ale proměnlivá. Tvrdost sněhu je přímo závislá na vlhkosti. Čím vyšší vlhkost, tím měkčí sníh, a naopak, čím nižší vlhkost sněhu, tím tvrdší sníh. Vlhkost sněhu pak závisí na teplotě a vlhkosti vzduchu. Čím vyšší teplota a/nebo vlhkost vzduchu, tím měkčí sníh, a naopak, čím nižší teplota vzduchu a/nebo vlhkost vzduchu, tím tvrdší a křehčí sníh.

 

Je-li sníh dostatečně suchý, tedy jsou-li teploty dostatečně nízké, vzroste tvrdost jednotlivých sněhových zrn a krystalů nad tvrdost skluznice. V tento okamžik se sněhové krystaly začnou zarývat do skluznice. Proces „pluhování“ skluznice sněhem probíhá – naštěstí – souběžně s procesem elastické deformace vrchní části sněhové pokrývky, pokud by tomu tak nebylo, lyže by prakticky nemohla klouzat.

 

Co z toho vyplývá? Vedle strukturování ovlivňuje kvalitu skluzu za podmínek tzv. hraničního režimu tření především tvrdost skluznice. Ano, je to tak: čím tvrdší skluznice, tím dále se posune hranice, kdy sněhové krystaly začnou „pluhovat“ skluznici, což je jev, který je doprovázen enormním nárůstem tření.

 

 

Obrázek č. 2: i přesto, že tento graf je už hodně „vousatý“ a UHMWPE bude vykazovat výrazně lepší vlastnosti než prostý polyethylen (PE), ukazuje smutnou pravdu, jakýkoli skluzný vosk tvrdost skluznice vždy pouze sníží, a tvrdost ledu narůstá s úbytkem vlhkosti relativně příkře, sníh – díky oblasti elastické deformace – bude sledovat méně příkrou křivku, nicméně a UHMWPE bude o něco tvrdší než PE, ale i tak bude tvrdost sněhových zrn v určitém okamžiku vyšší než tvrdost skluznice, což se projeví jejím „pluhováním“ a enormním nárůstem tření, zdroj: S.C. Colbeck, Friction of Snow Skis, 1991

 

A zda jsme narazili na jeden z hlavních problémů aplikace kluzných vosků pro tzv. hraniční režim tření. Na světě prakticky neexistuje skluzný vosk, po jehož aplikaci by nedošlo ke snížení základní tvrdosti skluznice. Ano, je to tak! Vůbec nejtvrdší HF vosky dosahovaly tvrdosti cca 50 až 55 shore D, zatímco měkké vosky s krátkým molekulárním řetězcem mají tvrdost jen cca 10 až 15 shore D. Tedy jakoukoli aplikací kluzných vosků základní tvrdost skluznice vždy pouze snížíme.

 

 

 

 

Obrázek č. 3: křivky zobrazující změnu tvrdosti grafitové (GB = grafit base) a transparentní (TB = transparent base) skluznice po aplikaci tvrdého a měkkého vosku, jak je vidět, po aplikaci vosku dojde vždy pouze ke snížení tvrdosti základního materiálu, zdroj: L. Kuzmin, Hot Glide Wax Treatment and the Hardness of Ski Running Surface, Conference Article, 2008

 

Kolegu Kuzmina tedy napadlo, že bude lepší min. pro podmínky hraničního tření žádný skluzný vosk neaplikovat a nesnižovat tak tvrdost základního materiálu skluznice. Bohužel to příliš nefunguje, protože skluzný vosk skluznici nejenom adaptuje na aktuální sněhové podmínky za účelem zlepšení skluzu, nýbrž ji také chrání. Nechráněná skluznice bohužel nefunguje a zde také teorie kolegy Kuzmina naráží tak trochu do zdi!

 

Co s tím? O tom opět příště!

 

Kde se vzaly, tu se vzaly skiny! Část IV.

 JAK ZLEPŠIT ÚČINNOST LYŽÍ SKIN

 

Aby výrobci toto pásmo, kde mohér může fungovat, alespoň trochu rozšířili, uchylují se k opatřením, které bohužel zhoršují skluz.

 

Jedním z těchto opatření je prodloužení tzv. stoupací komory, tedy části skluznice, ve které je mohérový pásek aplikován (jako náhrada stoupacího vosku), i do těch oblastí skluznice, které zůstávají trvale v kontaktu se sněhovou pokrývkou, tedy do tzv. skluzných částí skluznice. Zní to nesrozumitelně, ale je to tak. Základní princip pohybu na běžeckých lyží při klasickém stylu je přenášení váhy. Při odrazu se převážná část hmotnosti lyžaře přenáší pouze na jednu lyži, primárně do její střední části, která se v důsledku tohoto zatížení dostává do kontaktu se sněhovou pokrývkou. Při následné fázi skluzu dojde k rovnoměrnému rozložení hmotnosti lyžaře na obě lyže, v důsledku čehož přestane být středová část lyže neboli stoupací komora neboli oblast, ve které se aplikují stoupací vosky nebo mohérový pásek, v kontaktu se sněhovou pokrývkou. Pokud se však stoupací vosky nebo mohérový pásek aplikují i mimo oblast stoupací komory, tedy mimo oblast skluznice, které má být v kontaktu se sněhovou pokrývkou pouze při plném zatížení lyže, pak stoupací vosk nebo mohérový pásek zůstává v trvalém kontaktu se sněhovou pokrývkou, což podstatným způsobem zlepší podmínky pro odraz, zároveň ale výrazně zhorší skluz lyže.

 

Další strategie, jak rozšířit účinnost skinů, je délka vlasu, respektive míra, jak moc či málo chloupky ze skluznice vyčnívají. Čím více chloupky ze skluznice vyčnívají, tím lépe mohou navazovat sněhové krystaly. Také stoupací vosky se mohou aplikovat ve více vrstvách. Toto opatření má hned dvě nevýhody. Čím více chloupky mohéru ze skluznice vyčnívají, tím větší je pravděpodobnost, že zůstanou v kontaktu se sněhovou pokrývkou také ve fázi skluzu, tedy že budou „dřít“. Čím delší jsou chloupky a čím více vyčnívají, tím rychleji se opotřebovávají. Není výjimkou, že po delší trase na velmi abrazivním firnu se vám chloupky mohéru odřou až na základ.

 

Výrobci se samozřejmě také snaží dále zdokonalovat tvar, hustotu, materiál a provedení mohérových pásků. Nový potenciál přinášejí lyže bez mazací komory, kde prakticky celá skluznice funguje jako odrazová i skluzná zóna. Jestli je to ale krok kupředu či zpět, ukáže až čas…

 

 

ZÁVĚR

Skiny nejsou nic víc, ani nic míň než relativně zdařilý pokus, jak zjednodušit mazání běžeckých lyží na odraz. Bohužel – nebo vlastně Bohu dík – je paleta sněhových podmínek tak široká a pestrá a transformace sněhu tak různorodá a rychlá, že žádný universální prostředek není schopen tuto paletu a variabilitu kvalitně a spolehlivě pokrýt. Proto i skiny neboli lyže s mohérovým páskem zůstanou pouze kompromisem s relativně úzkým pásmem sněhových podmínek, kde opravdu fungují. Ale ve srovnání s ostatními pokusy o universální řešení, jak zajistit spolehlivý odraz a rozumný skluz, jsou skiny pokusem relativně zdařilým, a to zvláště pro turistické účely.

 

Kde se vzaly, tu se vzaly skiny! Část III.

KDE MOHOU SKINY FUNGOVAT A KDE NIKOLI

 

Co z toho tedy vyplývá? Mohérový pásek dobře funguje – tedy zajišťuje relativně spolehlivý odraz a relativně dobrý skluz – v relativně úzkém pásmu sněhových podmínek. 

 

Za jakých podmínek tedy mohér může dobře fungovat? 1. Sníh musí být tvořen spíše sněhovými krystaly, a nikoli zrny. Tedy nový nebo starší jemnozrnný sníh z částečně transformovanými krystaly (krystaly jsou spíše ostré a křehké, zrna jsou oblá a mají tendenci se stále zvětšovat). 2. Sníh by měl mít spíše nižší vlhkost, aby neměl tendenci namrzat. Tedy sněhové podmínky pří teplotách níže pod nulou (řekněme - 3 stupně C a nižší) a spíše nízké vzdušné vlhkosti. 3. Sníh by si měl i ve stopách zachovávat určitou tvarovou stálost. Tedy spíše stabilní než proměnlivé podmínky.

 

A za jakých podmínek tedy mohér fungovat nebude? 1. Kdykoli bude sníh tvořen velkými oblými zrny, a to bez ohledu, zda tato zrna plavou v láku volné vody (klasické jarní mokré sněhy) nebo jsou provázány pevnými ledovými krčky (zledovatělý transformovaný sníh). Chloupky nemají možnost se těchto velkých oblých zrn zachytit. 2. Kdykoli bude sníh tvořen hladkými nebo vysoce abrazivními ledovými plochami. Na hladkých plochách se nemají chloupky čeho zachytit, abrazivní druhy ledovatého sněhu navíc chloupky snadno odřou. 3. Kdykoli má sníh tendenci se při přejezdu lyží výrazně přetvářet, uhlazovat se, mydlit se, sklovatět. Výrazná transformace sněhových krystalů ve stopě vede zpravidla k vyhlazení stopy. Ve vyhlazené stopě mají chloupky mohéru pramalou šanci vázat se na sníh. 4. Kdykoli má sníh vysokou tendenci lepit se a namrzat. Zpravidla se jedná o vlhký sníh při teplotách kolem nuly a vyšší vzdušné vlhkosti. Za těchto podmínek je mohér nutné chránit prostředkem proti namrzání, ale ani ten namrzání zcela nezabrání. Namrzlý mohér nejenom, že neumožňuje prakticky žádný odraz, nýbrž také parádně drhne! 5. Kdykoli bude sníh obsahovat velké množství volné vody. Ta zpravidla vytvoří mezi skluznicí lyže a sněhovou pokrývkou relativně silný vodní film, který pak bohužel velmi efektivně omezuje funkci mohéru navazovat sněhové krystaly. 6. Kdykoli bude sníh výrazně znečištěný. Nečistoty relativně rychle ucpou chloupky mohéru, a tak výrazně omezí jeho schopnost vázat se na sněhové krystaly…

 

Jak je již z prostého výčtu různých sněhových podmínek, za kterých mohér spíše bude a spíše nebude fungovat, patrné, lyže s mohérovým páskem mohou nabídnout relativně spolehlivý odraz a relativně dobrý skluz v poměrně malém pásmu sněhových podmínek.

Kde se vzaly, tu se vzaly skiny! Část II.

Kde se vzaly, tu se vzaly skiny…

JAK MOHÉR VLASTNĚ FUNGUJE?

 

Abychom si mohli na tuto otázku odpovědět, musíme si nejprve vysvětlit, jak takové skiny vlastně fungují. Mohérový pásek se nachází pouze v tzv. stoupací komoře, tedy v místech, kde se u běžných lyží na klasiku nanáší stoupací vosk. Mohérový pásek tedy nahrazuje stoupací vosk. Jak ale takový stoupací vosk, a tedy mohérový pásek má vlastně správně fungovat?

 

Stoupací vosk aplikovaný ve stoupací či odrazové komoře musí být dostatečně lepivý na to, aby na sebe ve fázi odrazu „navázal“ či „nalepil“ sněhové krystaly či zrna a umožnil tak odraz při plném zatížení lyže, zároveň však nesmí být příliš lepivý na to, aby umožnil ve fázi navazujícího skluzu snadné či hladké „setření“ sněhových krystalů, které se na stoupací vosk v předchozí fázi odrazu navázali.

 

Pokud je stoupací vosk málo lepivý, nenaváží se sněhové krystaly na stoupací vosk vůbec, nebo pouze nedostatečně a lyže podkluzuje, je-li stoupací vosk naopak příliš lepivý, naváží se sněhové krystaly vosk příliš intenzivně a nedojde k jejich následnému oddělení či setření ve fázi skluzu, v tomto případě lyže drhne – sníh nalepený na stoupací vosk zhoršuje nebo zcela znemožňuje skluz.

 

A ačkoli by si mnozí z nás přáli, aby mohérový pásek fungoval na jiném – hlubším či sofistikovanějším – principu, fungují také lyže s mohérovým páskem neboli skiny na úplně stejném principu. Chloupky mohéru musí krystaly sněhu ve fázi odrazu při plném zatížení lyže navázat a umožnit tak odraz, následně pak ve fázi skluzu snadno pustit a umožnit jejich setření, a tedy skluz.

 

V čem je tedy problém, stoupací vosk i mohér fungují na stejném principu, mohér ale na rozdíl od stoupacích vosků ani nepodkluzuje, ani nenamrzá… V čem je tedy problém?

 

Zatímco stoupací vosky reagují na nekonečnou paletu sněhových podmínek prakticky nekonečnou paletou různých stoupacích vosků, různými délkami stoupací komory a různými tloušťkami naneseného stoupacího vosku, má mohér k dispozici pro tutéž nekonečnou paletu sněhových podmínek – počínaje čerstvě napadlým prachovým sněhem při teplotách pod nulou, vlhkým či lehce mokrým novým vatovým sněhem při teplotách kolem nuly, přes staré znečištěné hrubozrnné mokré až vodou nasáklé jarňáky až po ledovaté, hladké či extrémně abrazivní firny – pouze a jenom jeden typ vlasu či chloupků, bez možnosti měnit délku pásu nebo výšku vlasu.

Kde se vzaly, tu se vzaly skiny! Část I.

Kde se vzaly, tu se vzaly skiny…

 

ŠIRŠÍ KONTEXT LYŽÍ SKIN

 

Ano, skiny neboli lyže s mohérovým stoupacím páskem v posledních letech nebo možná dokonce dekádách dominují turistickým běžkám… Ale proč a kde se vlastně vzaly?

 

Řekl bych, že téma skinů je mnohem zajímavější a hlubší, než se může na první pohled zdát… V obecné rovině bych řekl, že skiny nejsou nic jiného než další pokus, jak vyřešit složitosti a komplikace spojené s mazáním stoupacích vosků, které zajišťují odraz u klasického stylu neboli klasiky.

 

V ještě obecnější rovině by se dalo říci, že rovněž volný styl neboli bruslení není nic jiného než zatím nejzdařilejší pokus, jak vyřešit složitosti a komplikace stoupacích vosků… Ano, je to tak, mnoho hobby-lyžařů i zdatnějších turistů se uchyluje ke skatům především proto, že lyže na bruslení se nemusí mazat! No, nemusí mazat?!? Nemusí se mazat stoupacími vosky pro odraz. To ano! O to více se však musí mazat na skluz, nikoli snad pro to, aby jely lépe, i když i to se zvláště na tupém a pomalém sněhu šikne, ale především proto, aby neoxidovaly! Ano, je to tak, skluznice lyží oxiduje… A pozor! Nejvíce oxiduje právě při klouzání po sněhové pokrývce neboli při lyžování.

 

Ale je to tak, při volném stylu neboli bruslení odpadá úmorné mazání či patlání tuhých i tekutých stoupacích vosků v jakékoli formě a podobě… Kdo z nás to nezažil, upatlané ruce, upatlané lyže, lepící se sníh, namrzající lyže, zničená bunda nebo nové SWIX kalhoty…

 

Nejeden lyžař – při vzpomínce na tento hrůzný zážitek nebo při představě jeho opakování – se rychle a pokorně uchýlí ke skatům, a to bez ohledu na to, zda jeho fyzická kondice a/nebo dovednosti tento styl pohybu na běžkách umožňují či nikoli…

 

Mnozí z lyžařů turistů a méně zdatných hobíků však bohužel pouze vytloukají klín klínem nebo vyhání čerta ďáblem… Jak to myslím? Jak to říkám! Bruslení bohužel není pro každého. A kdo na to nemá, ten trpí, trpí jak zvíře…

 

Pokud nemáte na bruslení fyzičku a/nebo dovednosti, pak může Váš zážitek z bruslení vypadat následovně: na rovinkách a v mírném klesání to nemusí být vůbec špatné, zvlášť pokud Vám to na klasických bruslích na kluzáku nebo rybníku jde, jakmile to ale začne stoupat, začne být zle… Buď to budete muset urvat celé rukama, což by v případě mírnějších, a ne příliš dlouhých stoupání mohlo ještě nějak jít, nebo začne peklo. A čím větší bude stoupání, tím větší peklo to bude… Lyže Vás nepodrží a budou ujíždět do všech stran, ruce a břišní svaly tak velký nápor po čase také nezvládnou a začnou odpadat… Vrchol kopce v nedohlednu, zpocení až na prdeli, a ani stromeček Vás nezachrání… V krátkém sjezdu se trochu otřepete, ale po každém klesání přijde zákonitě zase kopec nahoru…

 

A právě pro ty z nás, kdo nemají dostatečnou fyzičku na to, aby elegantně vyklouzali i táhlé a prudké stoupáky, a zároveň netrpí úchylkou projevující se radostí či opojením z vůně dehtových stoupacích vosků (jinými slovy: nechtějí mazat stoupacími vosky, ať již jsou ve válečku, tubě, spreji nebo nanesené na pásce, zkrátka a dobře si nechtějí patlat ruce, lyže a oblečení tím lepivým svinstvem, které stejně většinou víc drhne, lepí a namrzá, než aby dělalo něco kloudného), ano právě pro nás jsou tady skiny neboli lyže s mohérovým páskem.

 

Skiny neboli lyže s mohérovým páskem jsou to správné řešení pro ty z nás – tedy turisty a rekreační hobby-lyžaře, kteří se nechtějí patlat se stoupacími vosky, ale zároveň nemají dostatečnou fyzičku a/nebo dovednosti na bruslení neboli volný styl. Je tomu ale opravdu tak?